2022年北京市西城区第四中学高三最后一卷物理试卷含解析

1、2021-2022学年高考物理模拟试卷注意事项：1答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角条形码粘贴处。2作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答

2、题卡一并交回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图，一圆形闭合铜环由高处从静止开始下落，穿过一根质量为m、竖直悬挂的条形磁铁，细绳对磁铁的拉力为F。若线圈下落过程中，铜环的中心轴线与条形磁铁的中轴始终保持重合，则下列图中能正确描述拉力F随时间t变化的图像是（ ）ABCD2、OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面，ON=OM，a、b两束可见单色光（关于OO）对称，从空气垂直射入棱镜底面 MN，在棱镜侧面 OM、ON上反射和折射的情况如图所示，则下列说法正确的是（）A在棱镜中a光束的折射率大于b光束的折射率B在棱镜中，a光束的传播

3、速度小于b光束的传播速度Ca、b 两束光用同样的装置分别做单缝衍射实验，a光束比b光束的中央亮条纹宽Da、b两束光用同样的装置分别做双缝干涉实验，a光束比b光束的条纹间距小3、如图，一两端封闭的玻璃管在竖直平面内倾斜放置，与水平面间的夹角为，一段水银柱将管内一定质量气体分割成两部分。在下列各种情况中，能使管中水银柱相对玻璃管向a端移动的情况是（ ）A降低环境温度B在竖直平面内以b点为轴逆时针缓慢转动玻璃管C保持角不变，使玻璃管减速上升D使玻璃管垂直纸面向外做加速运动4、图甲所示为氢原子能级图，大量处于n=4激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光，其中用从n=4能级向n=2能级跃迁

4、时辐射的光照射图乙所示光电管的阴极K时，电路中有光电流产生，则A改用从n=4能级向n=1能级跃迁时辐射的光，一定能使阴极K发生光电效应B改用从n=3能级向n=1能级跃迁时辐射的光，不能使阴极K发生光电效应C改用从n=4能级向n=1能级跃迁时辐射的光照射，逸出光电子的最大初动能不变D入射光的强度增大，逸出光电子的最大初动能也增大5、如图所示，将一交流发电机的矩形线圈abcd通过理想变压器外接电阻R=10，已知线圈边长ab=cd=0.1m,ad=bc=0.2m，匝数为50匝，线圈电阻不计，理想交流电压表接在原线圈两端，变压器原副线圈匝数比n1:n2=1:3，线圈在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场中

5、绕垂直磁场的虚线轴以=200rad/s的角速度匀速转动，则（ ）A从图示位置开始计时，线圈中产生的电动势随时间变化的关系式为e=40sin200t(V)B交流电压表的示数为40VC电阻R上消耗的电功率为720WD电流经过变压器后频率变为原来的3倍6、心电图仪是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器，其输出部分可等效为一个不计内阻的交流电源，其电压U1会随着心跳频率发生变化。如图所示，心电仪与一理想变压器的初级线圈相连接，扬声器（等效为一个定值电阻）与一滑动变阻器连接在该变压器的次级线圈。则（）A保持滑动变阻器滑片P不动，当U1变小时，扬声器的功率变大B保持滑动变阻器滑片P不动，当U1变小时，

6、原线圈电流I1变小C若保持U1不变，将滑动变阻器滑片P向右滑，扬声器获得的功率增大D若保持U1不变，将滑动变阻器滑片P向右滑，副线圈的电流I2增大二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、无限长通电直导线在周围某一点产生的磁场的磁感应强度B的大小与电流成正比，与导线到这一点的距离成反比，即（式中k为常数）。如图所示，两根相距L的无限长直导线MN通有大小相等、方向相反的电流，a点在两根导线连线的中点，b点在a点正上方且距两根直导线的距离均为L，下列说法正确的是（）Aa点和b点

7、的磁感应强度方向相同Ba点和b点的磁感应强度方向相反Ca点和b点的磁感应强度大小之比为Da点和b点的磁感应强度大小之比为8、如图所示，两个平行的导轨水平放置，导轨的左侧接一个阻值为R的定值电阻，两导轨之间的距离为L.导轨处在匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向竖直向上.一质量为m、电阻为r的导体棒ab垂直于两导轨放置，导体棒与导轨的动摩擦因数为。导体棒ab在水平外力F作用下，由静止开始运动了x后，速度达到最大，重力加速度为g，不计导轨电阻。则（）A导体棒ab的电流方向由a到bB导体棒ab运动的最大速度为C当导体棒ab的速度为v0（v0小于最大速度）时，导体棒ab的加速度为D导体棒ab

8、由静止达到最大速度的过程中，ab棒获得的动能为Ek，则电阻R上产生的焦耳热是9、下列有关光学现象的说法正确的是（）A光从光密介质射入光疏介质，其频率不变，传播速度变小B光从光密介质射入光疏介质，若入射角大于临界角，则一定发生全反射C光的干涉、衍射现象证明了光具有波动性D做双缝干涉实验时，用红光替代紫光，相邻明条纹间距变小10、如图所示，虚线边界ab上方有无限大的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。一矩形金属线框底边与磁场边界平行，从距离磁场边界高度为h处由静止释放，则下列说法正确的是A线框穿出磁场的过程中，线框中会产生顺时针方向的感应电流B线框穿出磁场的过程中，线框受到的安培力一定一直减小C线框穿

9、出磁场的过程中，线框的速度可能先增大后减小D线框穿出磁场的过程中，线框的速度可能先增大后不变三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11（6分）某同学制作了一个可用电流表直接显示拉力大小的拉力器，原理如图。R1是一根长20cm、阻值20的均匀电阻丝，劲度系数为1.0103N/m的轻弹簧左端固定，右端连接金属滑片P和拉环，拉环不受拉力时，滑片P恰好处于a端。闭合S，在弹簧弹性限度内，对拉环施加水平拉力，使滑片P滑到b端，调节阻箱电R使电流表恰好满偏。已知电源电动势E=6V，内阻r=1，电流表的量程为00.6A，内阻不计，P与R1接触良好且不计摩擦。

10、（1）电阻箱R0接入电路的阻值为_；（2）电流表的刻度标示为拉力值时，拉力刻度值的分布是_（填“均匀”或“不均匀”）的；（3）电流表刻度值为0.50A处拉力的示数为_N；（4）要通过线性图象直观反映电流表示数I与拉力F的关系，可作_图象；AI-F B C D（5）若电流表的内阻不可忽略，则（4）问中正确选择的图象斜率_（填“变大”“变小”或“不变）。12（12分）某同学用图甲的实验装置验证机械能守恒定律。已知当地重力加速度为g。(1)用游标卡尺测量立方体小钢块的边长d，测量结果如图乙，则d=_cm。(2)用电磁铁吸住小钢块，保持小钢块底面与水平面平行。用刻度尺测量小钢块与光电门的高度差h。(3

11、)将电磁铁断电，小钢块由静止开始下落，测得小钢块通过光电门的时间t=3.20 ms。则小钢块通过光电门时的速度v=_m/s。(4)改变小钢块与光电门的高度差h，重复步骤(2)(3)，得到多组数据。(5)利用实验数据作出v2一h图像。若v2一h图线为一条过原点的直线，且直线的斜率k=_，则说 明小钢块下落过程中机械能守恒。（用题中给出的物理量符号表示）四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13（10分）如图所示，质量mB=2kg的平板车B上表面水平，在平板车左端相对于车静止着一块质量mA=2kg的物块A，A、B一起以大小为v

12、1=0.5m/s的速度向左运动，一颗质量m0=0.01kg的子弹以大小为v0=600m/s的水平初速度向右瞬间射穿A后，速度变为v=200m/s.已知A与B之间的动摩擦因数不为零，且A与B最终达到相对静止时A刚好停在B的右端，车长L=1m，g=10m/s2，求：（1）A、B间的动摩擦因数；（2）整个过程中因摩擦产生的热量为多少？14（16分）如图所示，在上端开口的绝热汽缸内有两个质量均为的绝热活塞（厚度不计）、，、之间为真空并压缩一劲度系数的轻质弹簧，、与汽缸无摩擦，活塞下方封闭有温度为的理想气体。稳定时，活塞、将汽缸等分成三等分。已知活塞的横截面积均为，大气压强，重力加速度取。(1)现通过加

13、热丝对下部分气体进行缓慢加热，当活塞刚好上升到气缸的顶部时，求封闭气体的温度；(2)在保持第(1)问的温度不变的条件下，在活塞上施加一竖直向下的力，稳定后活塞回到加热前的位置，求稳定后力的大小和活塞、间的距离。15（12分）如图所示，在xOy平面坐标系的第一象限内的某区域存在匀强磁场，在第二象限内存在沿x正方向的匀强电场，电场强度的大小为E=5103V/m。曲线OC上分布着大量比荷为 =105C/kg的正电荷，曲线OC上各点的坐标满足y2=k|x|，C点的坐标为(0.1，0.2)。A点在y轴上，CA连线平行于x轴，D点在x轴上且OD=OA。现所有正电荷由静止释放，在第一象限内磁场的作用下都沿垂

14、直x轴方向通过了D点。不计正电荷所受的重力及电荷间的相互作用力。求：(1)正电荷通过y轴时的速度与纵坐标的关系；(2)匀强磁场的磁感应强度的大小和方向；(3)匀强磁场区域的最小面积。参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、B【解析】铜环闭合，铜环在下落过程中，穿过铜环的磁通量不断变化，铜环中产生感应电流；由楞次定律可知，当铜环在磁铁上方时，感应电流阻碍铜环靠近磁铁，给铜环一个向上的安培力，则铜环对磁铁的力向下，细绳对磁铁拉力大于重力；当铜环位于磁铁下方时，铜环要远离磁铁，感应电流阻碍铜环的远离，对铜环施加一个向上的安培

15、力，则铜环对磁铁的力向下，细绳对磁铁拉力大于重力；当铜环处于磁铁中央时，磁通量最大，没有感应电流，铀环对磁铁没有力的作用，细绳对磁铁拉力等于重力。A.靠近和远离时拉力都小于重力，与上述结论不符，故A错误；B. 靠近和远离时拉力都大于重力，与上述结论相符，故B正确；C.靠近时拉力大于重力，远离时拉力小于重力，与上述结论不符，故C错误；D.靠近时拉力小于重力，远离时拉力大于重力，与上述结论不符，故D错误。2、C【解析】AB由光路图看出，光束在面上发生了全反射，而光束在面上没有发生全反射，而入射角相同，说明光的临界角小于光的临界角，由分析得知，玻璃对光束的折射率小于光束的折射率，由得知在玻璃砖中光的

16、传播速度比光大，故AB错误；C由于玻璃对光的折射率小于光的折射率，则光的频率比光的低，光的波长比光的长，所以光比光更容易发生明显的衍射现象，用同样的装置分别做单缝衍射实验，光束比光束的中央亮条纹宽，故C正确；D根据条纹间距公式可知双缝干涉条纹间距与波长成正比，所以光束的条纹间距大，故D错误。故选C。3、C【解析】A. 假定两段空气柱的体积不变，即V1，V2不变，初始温度为T，当温度降低T时，空气柱1的压强由p1减至p1，p1=p1p1，空气柱2的压强由p2减至p2，p2=p2p2，由查理定律得：，因为p2=p1+hp1，所以p1p2，即水银柱应向b移动。故A错误；B. 在竖直平面内以b点为轴逆

17、时针缓慢转动玻璃管，使角变大，若水银柱相对玻璃管不动，则增大了水银柱对下部气体的压力，水银柱向b端移动，故B错误；C. 玻璃管竖直向上减速运动，加速度向下，水银柱失重，若水银柱相对玻璃管不动，水银柱对下部气体压力减小，水银柱向a端移动，故C正确；D. 使玻璃管垂直纸面向外做加速运动不会影响水银柱竖直方向上的受力，水银柱的位置不变，故D错误。4、A【解析】在跃迁的过程中释放或吸收的光子能量等于两能级间的能级差，此种光的频率大于金属的极限频率，故发生了光电效应.A、,同样光的频率大于金属的极限频率，故一定发生了光电效应，则A正确.B、，也能让金属发生光电效应，则B错误；C、由光电效应方程，入射光的

18、频率变大，飞出的光电子的最大初动能也变大，故C错误；D、由知光电子的最大初动能由入射光的频率和金属的逸出功决定，而与入射光的光强无关，则D错误；故选A.【点睛】波尔的能级跃迁和光电效应规律的结合；掌握跃迁公式，光的频率，光电效应方程.5、C【解析】A从图示位置开始计时，磁通量为零，感应电动势最大，所以电动势随时间的变化关系为（V）代入数据得（V），故A错误；B由瞬时值表达式（V），可知线圈产生的电动势最大值为V，但电压示数是有效值，故示数为V故B错误；C根据解得变压器副线圈的电压V，所以电阻R上消耗的电功率为W故C正确；D交流电的频率经过变压器不发生变化，故D错误。故选C。6、B【解析】AB保

19、持滑动变阻器滑片P不动，当U1变小时，根据变压器原副线圈的电压与匝数关系可知，次级电压U2减小，则扬声器的功率变小；次级电流减小，则初级电流I1也减小，选项A错误，B正确；CD若保持U1不变，则次级电压U2不变，将滑动变阻器滑片P向右滑，则R电阻变大，次级电流I2减小，则扬声器获得的功率减小，选项CD错误。故选B。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、AD【解析】设通电导线在距离L处产的磁感应强度大小为，两导线MN在b点产生的磁感应强度方向成120角，磁感应强度的矢量合

20、为，方向垂直MN向下；两导线MN在a点产生的磁感应强度大小均为，磁感应强度的矢量合为，方向垂直MN向下；所以a点和b点的磁感应强度方向相同，大小之比为，故AD正确，BC错误。故选AD。8、BC【解析】A根据楞次定律，导体棒ab的电流方向由b到a，A错误；B导体棒ab垂直切割磁感线，产生的电动势大小E=BLv由闭合电路的欧姆定律得导体棒受到的安培力FA=BIL当导体棒做匀速直线运动时速度最大，由平衡条件得解得最大速度B正确；C当速度为v0由牛顿第二定律得解得C正确；D在整个过程中，由能量守恒定律可得Ek+mgx+Q=Fx解得整个电路产生的焦耳热为Q=FxmgxEkD错误。故选BC。9、BC【解析

21、】A光从光密介质射入光疏介质，其频率不变，传播速度变大，选项A错误；B光从光密介质射入光疏介质，若入射角大于临界角，则一定发生全反射，选项B正确；C光的干涉、衍射现象证明了光具有波动性，选项C正确；D红光的波长大于紫光，做双缝干涉实验时，用红光替代紫光，根据可知，相邻明条纹间距变大，选项D错误。故选BC。10、AD【解析】A线框穿出磁场的过程中，线框内磁通量减小，由楞次定律可知，线框中会产生顺时针方向的感应电流，故A正确；B线框穿出磁场的过程中，线框所受安培力若大于重力，则线框做减速运动，受到的安培力减小，线框所受安培力若小于重力，则线框做减加速运动，受到的安培力增大，故B错误；CD线框穿出磁

22、场的过程中，线框所受安培力若小于重力，则线框做加速运动，速度增大，产生的感应电流增大，所受安培力增大，当安培力增大到等于重力时，做匀速运动，不会出现速度先增大后减小的情况，故C错误D正确。故选：AD。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、9 不均匀 180 C 不变 【解析】（1）1由闭合电路欧姆定律可知解得R0=9（3）2由闭合电路欧姆定律可知设弹簧形变量为x，则F=kx可知F和I非线性关系，则用电流表的刻度标示为拉力值时，拉力刻度值的分布是不均匀的；（3）3电流表刻度值为0.50A时，根据闭合电路欧姆定律可知可得R1=2则由比例关系可

23、知弹簧被拉伸18cm，此时拉力的示数为F=kx=1.01030.18N=180N（4）4由（2）列得的式子可知则要通过线性图象直观反映电流表示数I与拉力F的关系，可作图象，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。（5）5若电流表的内阻不可忽略，则（4）问中的表达式变为则（4）问中正确选择的图象斜率不变。12、0.96 3.0 2g 【解析】(1)1用游标卡尺测量立方体小钢块的边长 d=0.9+0.1mm6=0.96cm。(3)2小钢块通过光电门时的速度(4)3由，则v2=2gh，则做出的v2-h图像的斜率为2g。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、（1）0.1（2）1600J【解析】（1）规定向右为正方向，子弹与A作用过程，根据动量守恒定律得：m0v0mAv1=m0vmAvA代入数据解得：vA=1.5m/s子弹穿过A后，A以1